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乳酸のこと、 きちんと説明できますか
新連載 これからはじめる乳酸値 乳酸のこと、 きちんと説明できますか 澤野 博・Unit代表、フィジカルコーチ 乳酸について、その意味、活用方法について改めて考えていく新連載。今回 は基礎的な話題が中心である。 はじめに と言うと、だいたい同じような反応 は間違いありません。 皆さんはどのように乳酸値を利用 があります。「疲れているかどうか 難しいことを難しく言うことは非 していますか。体力測定でしょうか、 わかるやつでしょ」とか「あぁ最近 常に簡単です。自分が理解していな トレーニング結果や疲労度の検証、 健康診断で引っかかってね」などで くても、教科書を丸暗記してそのま それともトレーニング強度の設定、 す。 ま相手に伝えればよいのです。しか あるいはその他の用途でしょうか。 そうした場合、皆さんはどのよう しそれはスポーツに限らず、専門家 もしかすると中には、一般的な体 に対応していますか。私の場合は としてどうなのでしょう。もし自分 力測定すら行っていない、科学的ト 「それは全く違いますよ」とか「そ の専門外のことを、その筋の専門家 レーニングアレルギーをお持ちのコ れは乳酸じゃなくて尿酸値でしょ」 に聞いて、専門用語を連発されたら ーチもいらっしゃるかもしれません。 など漫才師顔負けのつっこみをする 皆さんはどのように感じるでしょう こともしばしばです。 か。相手のレベルに合わせて説明が そのような方も含めて、もう一度 乳酸値というものを、きちんと理解 一般の人が持つ乳酸のイメージは、 できて初めて専門家として認められ るのではないでしょうか。 し、研究対象としてではなく、自分 メディアなどで繰り返し流されてい の武器として、競技力向上のために る誤解をそのまま信じているレベル 今回はこの乳酸に関して、その答 どのように活用してゆけるかを考え ではないでしょうか。残念ながら実 えを見つける手助けになるように、 ていきたいと思います。 は競技者も同じようなレベルでしか 基本的なものも含めて乳酸をさまざ ない場合がほとんどです。 まな角度から見てみようと思います。 その人たちに「じゃああ乳酸って そもそも乳酸って何？ 一般の人に、乳酸を測定している 何なの？」と聞かれたら、皆さんは タクティクス テクニック マテリアル スピリット コンディション ＝競技力 競技力構成要素のタ・テ・コ・ス・マ 52 Training Journal August 2009 物質としての乳酸 どのように答えま 少し難しい話になってしまいます すか。まさかこの が、高校の化学のおさらいと思って 期に及んで「疲労 下さい。 度を示すもので 乳酸は1780年にスウェーデンの す」などとは答え 科学者であるCarl Wilhelm Scheele てはいませんよね。 が、牛乳の発酵飲料の中に発見した そうでなくても教 と言われています。また1922年に 科書通り「無酸素 ドイツ人のOtto Fritz Meyerhofがイ 性エネルギー代謝 ギリス人のArchibald Vivian Hillとの のときに…」と回 共同研究、「筋中における酸素消費 答しても、相手の と乳酸代謝の関係」でノーベル生理 頭の上にクエスチ 学・医学賞を受賞しています。彼ら ョンマーク（？） の研究により解糖系がほぼ解明され、 が浮かび上がるの 無酸素性エネルギー代謝の副産物と これからはじめる乳酸値 して乳酸が産生されることを証明し ました。 乳酸の正式名称は 2 −ヒドロキシ プロパン酸、分子式はC3H6O3で分子 ■乳酸測定との出会い 今から約15年ほど前、全日本スキー 連盟が海外からある一人のコーチを招 ンピック支援拠点）に籍を置くことに しました。 聘しました。彼はそれまで行われてい その施設では、乳酸を測定すること 量90.08、つまり 1 molで90.08gとな た体力測定とは全く異なることをして は研究のためではなく、競技者をどの ります。水溶液は酸という名の通り、 いました。それが乳酸測定です。 ように強化していくのかということに 酸性を示します。ただし強酸ではな いので、100％電離はせずにコロイ ドの状態で存在します。 比較的そのような情報が入りやすい 利用されていました。 会社に勤務していた私は、彼や、彼に その施設には本当にさまざまな競技 さまざまなことを教えているスポーツ 者、しかも金メダリストもいるような 医学のドクターであるDr. Pansoldがど 中で、トレーニングにどのように利用 スポーツの世界では現在は mol のような理論でそのトレーニングを行 できるかということを学びました。 （モル）を利用して測定をしていま っているかだんだん興味を持つように すので、乳酸の測定単位である mmol/lは 1 リットル中に何mmolの そこで身につけた体力トレーニング なり、それまで勤めていた会社を辞め、 における乳酸利用の基本的な考え方が、 単身オーストリアのOlympiastützpunkt 現在の私のトレーニング指導の基礎に Obertauern（オーバータウエルンオリ なっています。 乳酸があるかということになります。 モルとは原子や分子などの数を表す してアデノシン 3 リン酸（ATP）を びチトクローム電子伝達系内でATP 単位であり、1 molに含まれる粒子 産生しています。このATPは生命維 をつくり出すことで終了します。そ の数は6.022×1023個になります。 持活動において非常に重要な役割を の際に出る副産物は二酸化炭素と水 果たしています。 です。乳酸 1 分子から18分子のATP たとえば 1 mmol/lの場合は、1 リ ットル中に0.09008gの乳酸がある そのなかで糖質（グルコース）か をつくり出すことができます。 らATPを産生する際の副産物として 乳酸はLDHによってピルビン酸に 生体内で生成されるのはL型の乳 ピルビン酸が産生されます。このピ なり、それ以降は前述にある経路を 酸で、融点は52.8℃になります。ま ルビン酸がピルビン酸トランスポー 通り、TCAサイクルおよびチトクロ たこの乳酸が多数結合したものは、 ターによりミトコンドリア内に運ば ーム電子伝達系はすべてミトコンド ポリ乳酸として、微生物などにより れるとアセチルCoAとなり、有酸素 リア内での反応となります。 二酸化炭素と水に分解される、生分 性エネルギー代謝でATPを産生しま 解性プラスチックとして研究実用化 す。またLDH（乳酸脱水素酵素）に が進んでいます。 よる反応が起こると乳酸となります。 ということになります。 また乳酸と乳酸塩と似たような言 葉があります。よく混同されるこの 乳酸を利用するにあたって 乳酸を利用するからといって特別 通常はLDHによって乳酸が生成され なことはありません。通常のトレー ます。 ニング同様、測定→評価分析→フィ 2 つの違いは何でしょう。実は乳酸 その機構は解糖系とか無酸素性エ ードバック→トレーニング→測定と は乳酸イオンと水素イオンが結合し ネルギー代謝と呼ばれています。グ いう基本的な手順を踏む必要があり た乳酸そのもの。乳酸塩はカルシウ ルコース 1 分子から ATP が 2 分子、 ます。 ムイオンやナトリウムイオンなど、 ピルビン酸が 2 分子産生されます。 あくまでトレーニングをするため 無酸素性とありますが、酸素がな の手法の 1 つですから、目的とする です。ですから、本来はたとえば、 い状態での代謝ではなく、酸素を必 トレーニングによって目標乳酸値は 乳酸カルシウムや乳酸ナトリウムな 要としない代謝ということは皆さん 変わってきます。この基本的な考え ど個別の名称があるのですが、それ ご存じのことでしょう。 を持たずに、ただ測定だけ行っても その他のイオンが結合したものなの らを総称して乳酸塩としているので す。 この乳酸カルシウムなどは食品添 加物としても利用されています。 乳酸の産生と分解について 生体内ではさまざまな機構を利用 つまり糖質が利用されれば量はと 全く意味がありません。 もかく、乳酸は必然的に産生される また体力測定に乳酸値を利用する のです。この反応は細胞質内で行わ 利点は、結果を利用してトレーニン れています。 グ強度を決定できることです。理論 反対に乳酸の分解についてはビル によって違いはありますが、一般的 ビン酸、アセチルCoAと酵素の力に には、測定結果をもとに、いくつか よって変化し、TCAサイクル、およ の強度に分けトレーニングを行って Training Journal August 2009 53 たときは、最初に糖質が分解される ■乳酸菌との関係 と言われていますが、このように考 乳酸菌という菌は存在しません。実 産生するために、食品を酸性に傾け、 えることはできないでしょうか。 は発酵により糖類から乳酸を産生する ほかの微生物が繁殖できない状況にす ものを総称して乳酸菌と呼ばれている ることで、自ら繁殖しやすい環境にす のです。 るのと同時に、食品の長期保存を可能 重要な物質となります。それゆえに にしています。 できるだけ温存するはずです。運動 ヨーグルトをはじめとするさまざま な発酵乳製品や乳製品の中に存在して また人体においても常在菌として腸 おり、一般的にいわれているビフィズ 内はもちろん、口内などにも観察され ス菌（Bifidobacterium bifidum）などは ます。 糖質は脳も含めて体内では極めて 開始の時に糖を消費し、その消費し た分をグリコーゲン分解なり、糖新 生なりを利用して補充のために産生 この仲間になります。酸である乳酸を するのは効率が悪いのではないでし ょうか。 ことになります。普段は脂質代謝が いきます。 数値でトレーニング管理ができる 主な原料となり、ATPをつくり出し できるだけ効率のよい脂質を中心 ということは、競技者にも理解しや ていますが、運動強度が高くなると に利用し、どうしても足りない場合 すく、自分が行っているトレーニン 糖質が利用される割合が、徐々に高 は糖質、あるいはCP系を補助とし グがどのような種類のトレーニング くなります。つまり乳酸の産生量も て利用する。 かをきちんと把握できることができ 徐々に多くなってゆくのです。 身体はその瞬間瞬間の運動強度に ます。トレーニングを理解して行う しかしそれと同時に乳酸を分解す 応じて、使用する糖質と脂質の割合 ことや、個人の能力に合わせて、目 る機構も働いています。つまり測定 を自動的に決定し、ATPを産生する 的にあった負荷を決定できるという される乳酸値は単純に産生された値 のではないでしょうか。 ことは、トレーニングの原則から見 ということではなく、産生量から分 ても、その効果をよりいっそう増強 解量を引いたものになります。 よく見かける運動時間とエネルギ ー源の割合の図は、この図だけを見 させるものになります。このことは とはいえ、運動強度が上がるに従 れば、時間が経過するに従ってエネ 皆さんも指導をしている中で経験が って指数関数的に乳酸値も上昇して ルギー源が変わってくると見てしま あると思います。 いきます。 うかもしれません。見方を誤るとこ のような考え方になってしまいます。 この図は横軸に時間を取っています エネルギー源の割合 運動強度と乳酸値の関係 が、これは決して連続した時間経過 運動強度が高くなれば、それだけ 飢餓状態などを除き、ATPをつく ATPが必要とされます。問題はその り出すエネルギー源は基本的には糖 を示しているわけではありません。 ATPをどこからつくり出すかという 質と脂質になります。行動を開始し しかもこの図は激運動時という状況 の限定です。運動時に 時間によって人体がエ 100 ネルギー源を次々と切 エ ネ ル ギ ー 供 給 50 源 想 定 ︵ ％ ︶ 0 有酸素性 CP分解 り替えていくほうが逆 に不自然ではないでし ょうか。 しかも運動時間がど ATP分解 のくらい継続するかと いうことは、身体は判 無酸素性 断ができません。その 強度で運動がどれだけ 0 30 60 運動時間（秒） 激運動時のエネルギー供給源の想定 54 Training Journal August 2009 90 120 続けることができるか は、持久力にかかって きます。 ただ持久力といって これからはじめる乳酸値 もいろいろな解釈があると思います が、「疲労を取り去る能力」と考え るのがよいのではないかと私は考え ます。 疲労の原因についてはさまざまで ■医療の世界での乳酸 医療の世界でも乳酸は測定をされて なり、死亡例では術後乳酸値が800mg/ いますが、通常検査で測定されること dl（8.88mmol/l）にも達していたという はあまりありません。 報告もあります。 基準値は3.3∼14.9mg/dlです。医療 運動時には10mmol/lを超えることも すが、ここでは、一般的な概念とし の世界ではmg/dlの単位を使用していま 珍しくないですが、身体活動を伴わな て話を進めたいと思います。 すので、モル換算をすると0.37∼1.65 い炎症でも乳酸値は上昇してしまうの mmol/lとなります。 です。 なお、骨格筋の疲労については、 吉岡利忠氏監修『分子の目で見た骨 腹膜や肝臓などの急性炎症で高値に 格筋の疲労』（ナップ社）などをご 覧下さい。 持久力のトレーニングというと、 す。 技術・戦術練習において、疲労せ と思います。 ただ同じ運動強度であれば、乳酸 長時間走ったりすることのように思 ずに長時間続けることができれば、 値が低い方が、持久力があり、有利 われがちですが、それだけではあり それだけ技術の向上につながり、勝 ではないかと考えています。 ません。 利できる確率も高くなります。 ただこれは競技中のことであって、 レジスタンストレーニングなどで 疲労困憊にもかかわらず、技術練 トレーニングの際は目的とする効果 もただトレーニングを行えばよいと 習を無理やり続けることで、指導者 が期待できる強度でなければ、高く いうものではなく、最大筋力向上の も競技者も練習の充実感はあるかも ても低くても意味がありません。 ためであるとか、筋肥大のためであ しれません。 るというように、必ず目的がありま す。 しかしそれらは効果的で正確な技 術・戦術の習得になるのでしょうか。 未だに誤解されている疲労物質とし ての乳酸 持久力も同様でただ漠然とトレー 正確な技術・戦術練習を 5 分しか続 情報収集をしっかりしているコー ニングをしていても、効率が悪く、 けられないのと、30分続けられる チの間からはさすがに聞かれなくな 貴重な時間を無駄にしてしまいます。 のでは、どちらのほうが技術・戦術 りましたが、いまだに一般の人の間 の向上に有利でしょうか。 では、乳酸＝疲労物質という考え方 持久力が高ければその運動をより 技術・戦術練習も効率を考えて行 が根強く残っています。論文検索を 勝利する確率が高くなるのではない うことが必要ではないでしょうか。 しても疲労度の測定で乳酸を利用し でしょうか。 そのために持久力は欠かせないもの ているものもかなりの数が存在しま になります。 す。 競技中の乳酸値は高低どちらがよい いないですが、それが疲労物質であ のか るということは現在では否定的です。 長い時間続けることができ、その分、 乳酸は代謝産物であることは間違 運動競技における持久力の役割 実は持久力は、一般的に言われて いるマラソンや自転車のロード、ク ロスカントリースキーなど、一般的 結局のところ、競技中の乳酸値は 疲労には、精神的なものと肉体的 に持久系と言われている種目におい 高いほうがよいのでしょうか。それ なものがあり、総合的かつ定量的に てのみ必要とされる能力ではありま とも低いほうがよいのでしょうか。 評価することが難しいものでありま せん。 これに関して、私自身はっきりと結 す。にもかかわらず、一般の人々の その他の競技種目でも技術・戦術 論は出ていません。種目は違います 認識が、以前の解釈と変わらないた が勝敗の要素に大きく絡んでくるも が、乳酸値と競技記録の相関がある め、未だに乳酸が疲労物質というで の、たとえばバレーボールや、バス という報告も、ないという報告も両 あるという認識になってしまってい ケット、テニス、卓球、フェンシン 方出ているからです。 ます。 グなどに関しては、試合で勝利する しかし競技記録は体力だけではな メディアでも 「乳酸が溜まって…」 ためにも、もちろん必要なのですが、 く、技術や戦術、道具や精神などの と言っている人もよくいます。困っ どちらかというと、効率よく技術練 総合力であることから、一概にどち たことに、そのような人たちは名の 習をこなすために必要になってきま らがよいとはいえないのではないか 通った方で、影響力は非常に大きく、 Training Journal August 2009 55 これからはじめる乳酸値 それゆえになかなか乳酸＝疲労物質 が原因とも言われていますが、乳酸 るとは言い難いことを理解してもら という構図を崩すことができません。 自体あまり電離をせず、もし電離し えるのではないでしょうか。 これに関しては、われわれ専門家 たとしても、無酸素性エネルギー代 がスポーツの分野だけでなく、さま 謝の中ですでに行われているという 今回のまとめ ざまな分野で積極的かつ正確な情報 考えもあります。それでは水素イオ ・生化学は必要であれば説明できる を発信してゆく必要があると思いま ンはどこからくるかということにな す。 りますが、Robertらによると、ATP 皆さんでそのような情報を見かけ たら、指摘をしていきませんか。 が加水分解されてADPになるときに 放出されるのではないかということ です。 疲労の評価と乳酸 また疲労物質でない証拠としては、 ように理解しておく。 ・乳酸値は疲労度ではなく運動強度 だ。 ・測定ではなく、トレーニングが目 的だ。 ・持久力は疲労を取り去る能力で、 日本疲労学会では抗疲労臨床評価 高強度での運動後、疲労困憊で身体 どんな競技でもあるに越したこと ガイドラインをウェブサイトに掲載 が動かない状態から、1 ∼ 2 分休息 はない。 しています。その中で生化学的評価 後に動くようになったときに乳酸の に乳酸は入っていません。 値はどのようになっているのでしょ ・ご利用は計画的に。 もし肉体の疲労度を測定したいの うか。もしそれ自体が疲労の原因だ ■メモ であれば、そちらのデータを利用し としたら、動けるようになった時点 ユニット て評価をしてゆく形を取るべきだと で平常値に戻っているはずです。 Tel.&Fax 0422-34-5055 http://www.team-unit.com/ [email protected] 思います。 また乳酸から発生する水素イオン 56 Training Journal August 2009 これらのことを一般の人に説明を すれば、乳酸が単純に疲労物質であ